7 Common Rodzaje złączy antenowych WiFi

Anteny są kluczowym elementem konfiguracji sieci bezprzewodowych, ponieważ przesyłają i odbierają sygnały w celu zapewnienia płynnej komunikacji między urządzeniami. Anteny odgrywają główną rolę w sile sygnału i zasięgu systemu WiFi. Zasadniczo anteny WiFi przekształcają fale elektromagnetyczne o częstotliwości radiowej wykorzystywane przez urządzenia bezprzewodowe w sygnały elektryczne i odwrotnie, przesyłając w ten sposób pakiety informacji między urządzeniami bezprzewodowymi. Bezprzewodowe urządzenia sieciowe, takie jak smartfony, laptopy, routery mają anteny nadawcze i odbiorcze do promieniowania i odbioru sygnału. Anteny WiFi można podzielić na dwie kategorie: dookólne i kierunkowe. Jednak skuteczność anteny Wi-Fi nie zależy wyłącznie od samej anteny, złącza anteny Wi-Fi odgrywają kluczową rolę w zapewnieniu stabilności i jakości sygnału.

Wypełnia lukę między urządzeniami a sygnałami w systemie communication. Złącze antenowe to urządzenie zaprojektowane do łączenia kabli połączeniowych ze sprzętem elektronicznym w celu umożliwienia transmisji i odbioru sygnałów. Złącze antenowe zwykle znajduje się na końcu anteny, a to mocowanie do anteny działa jako kanał do transmisji sygnałów o częstotliwości radiowej. Odgrywa to ważną rolę w minimalizowaniu utraty sygnału, nieciągłości i niedopasowania impedancji. Utrata sygnału zwykle występuje, gdy występuje niedopasowanie impedancji między złączem a urządzeniem lub anteną, co może prowadzić do słabych lub zniekształconych sygnałów. Dlatego ważne jest, aby używać odpowiednich złączy o dopasowanej impedancji. Złącze antenowe zwykle działa jako punkt połączenia elektrycznego, a także mechanicznego, ponieważ jest to zwykle pojedynczy punkt, w którym antena jest podłączona do urządzenia o częstotliwości radiowej.

Obecnie na rynku dostępna jest szeroka gama złączy antenowych. W tym artykule omówiono kilka najczęściej używanych typów złączy antenowych, które różnią się profilami fizycznymi i elektrycznymi.

Rola złączy w systemach WiFi

Złącza antenowe tworzą fizyczne i elektryczne połączenie między anteną a urządzeniem lub anteną a kablami, umożliwiając urządzeniu wysyłanie lub odbieranie sygnałów za pośrednictwem anteny. Złącza antenowe są odpowiedzialne za zapewnienie niezawodnego i wydajnego przesyłania sygnałów. Złącze anteny może poprawić ogólną wydajność anteny. Ważne są również właściwości mechaniczne i strukturalne złączy antenowych. W zależności od sposobu montażu anteny, złącze może być częścią zawiasowego, obrotowego lub zagłębionego układu w antenie. Rozmiar i jakość złącza antenowego określa sposób, w jaki antena zostanie osadzona lub zainstalowana na urządzeniu. Może to być ważne w przypadku zastosowań, w których występują ograniczenia przestrzeni. W związku z tym złącza antenowe WiFi odgrywają znaczącą rolę w zakresie połączeń elektrycznych, a także połączeń fizycznych w systemie WiFi.

Przegląd złączy anten WiFi

Obecnie dostępne są różne rodzaje złączy antenowych. Każdy typ złącza ma inną konstrukcję i strukturę, dzięki czemu są one przydatne w określonych zastosowaniach. Ważne jest, aby wziąć pod uwagę zakres częstotliwości, poziom mocy i impedancję urządzenia przy wyborze złącza do anteny WiFi. Poniżej omówiono niektóre z najczęściej używanych złączy do anten WiFi.

1. Złącza SMA

Subminiaturowe złącze antenowe jest zwykle używane w aplikacjach wymagających anten o wysokiej wydajności, takich jak bezprzewodowe systemy komunikacyjne co1TP14 i routery WiFi. Ten typ złącza jest dostępny zarówno w wersji żeńskiej, jak i męskiej. Męskie złącze SMA ma gwintowany korpus i środkowy pin, podczas gdy wersja żeńska ma gwintowany korpus i środkowy otwór. Ze względu na wyjątkowe dopasowanie między męskimi i żeńskimi odpowiednikami złączy SMA, użycie obu razem w aplikacji zapewnia doskonałą wydajność elektryczną i ekranowanie. Złącza SMA są zwykle używane w antenach o zmiennej częstotliwości. Mogą być używane z półsztywnymi i elastycznymi koncentrycznymi kablami antenowymi. Są szeroko stosowane w sieciach komórkowych ze względu na ich mały rozmiar, solidność i stałą wydajność przy częstotliwościach UHF / mikrofalowych. Inne zastosowania common obejmują anteny WiFi i anteny GPS. Złącza te występują w różnych orientacjach, takich jak wersje grodziowe i do montażu na płytce drukowanej i generalnie mogą niezawodnie obsługiwać częstotliwości do 18 GHz.

2. Złącze RP-SMA

Złącze SMA o odwróconej polaryzacji (RP) jest podobne do złącza SMA, ale jak sama nazwa wskazuje, ma odwrotną płeć i odwrotne gwintowanie w przeciwieństwie do złączy SMA, które mają odwrotną płeć, ale nie mają odwrotnego gwintowania. Są one szeroko stosowane w aplikacjach takich jak anteny WiFi, punkty dostępowe, routery, urządzenia bezprzewodowe. Są one również stosowane w innych urządzeniach radiowych, sprzęcie Bluetooth i innych typach anten, takich jak dipole, Yagi i anteny naziemne. Złącza RP-SMA są w stanie wytrzymać trudne warunki pogodowe i dlatego mogą być idealne do konfigurowania bezpiecznych i niezawodnych transmisji sygnału przez anteny WiFi w warunkach zewnętrznych. Podobnie jak złącza antenowe SMA, są one również dostępne w wersjach do montażu w przegrodzie i na płytce drukowanej. Męskie złącza RP-SMA mają wewnętrzne gniazdo w miejscu środkowego pinu w męskim złączu SMA, podczas gdy żeńskie złącza RP-SMA mają środkowy pin w miejscu wewnętrznego gniazda w złączu SMA. Podobnie jak złącza SMA, mogą one niezawodnie obsługiwać częstotliwości do 18 GHz i mają podobne właściwości elektryczne.

3. Złącza typu N

Złącze typu N to gwintowane, odporne na warunki atmosferyczne złącze antenowe, które może być używane nawet w trudnych warunkach środowiskowych, dzięki czemu nadaje się nawet do zastosowań zewnętrznych. Są one zwykle używane w aplikacjach takich jak anteny WiFi, aplikacje wojskowe i systemy telekomunikacyjne.

Biorąc pod uwagę specyfikacje fizyczne, zwykle składają się one z wewnętrznego i zewnętrznego przewodu oddzielonego szczeliną powietrzną. Wewnętrzny przewodnik to wewnętrzny pin lub gniazdo. Zazwyczaj złącza te są wykonane z mosiądzu ze złotą lub srebrną powłoką na wewnętrznych stykach z gumową uszczelką wokół nich w celu zapewnienia odporności na warunki atmosferyczne. W złączach typu N, złącze męskie posiada środkowy pin i wewnętrzny gwint, podczas gdy złącze żeńskie ma wewnętrzne gniazdo i zewnętrzny gwint. Złącza te zwykle działają do 11 GHz, ale niektóre warianty mogą rozciągać się do 18 GHz i mają poziomy impedancji 50 Ohm lub 75 Ohm. Obsługują napięcie szczytowe około 1500 V przy VSWR wynoszącym 1,3.

4. Złącza TNC

Gwintowane złącze Neill Concelman jest kolejnym typem złącza używanym tylko w antenach WiFi. Są one zwykle wykonane ze stali nierdzewnej, mosiądzu lub miedzi i składają się z gwintowanej nakrętki sprzęgającej zapewniającej bezpieczne i trwałe połączenie. Złącza TNC są dostępne na poziomach impedancji 50 Ohm i 75 Ohm. Dopasowanie impedancji pozwoli zmniejszyć odbicia sygnału i poprawić stosunek sygnału do szumu. Zwykle mają napięcie szczytowe około 500 V i VSWR około 1,35. Złącza tego typu są używane w aplikacjach, które wymagają szybkiego podłączania i odłączania, co czyni je idealnym typem złącza do tymczasowych instalacji i zastosowań, w których mogą występować niewielkie wstrząsy i wibracje. Złącze żeńskie ma zazwyczaj gwint zewnętrzny i gniazdo w środku, podczas gdy złącze męskie ma gwint wewnętrzny i mosiężny trzpień środkowy. Dostępne są również odporne na warunki atmosferyczne wersje tych złączy z silikonową powłoką zewnętrzną.

5. Złącza MCX i MMCX

Złącza Micro-Miniature Coaxial (MMCX) i MCX (Micro Coaxial) to typy złączy antenowych używanych do połączeń RF. Złącza te charakteryzują się niewielkim rozmiarem i wagą oraz niskoprofilową konstrukcją, dzięki czemu idealnie nadają się do zastosowań z ograniczeniami przestrzennymi. Można je łatwo dopasować do płytek drukowanych. Te typy złączy są zwykle wykonane z mosiądzu z pozłacanymi lub miedziowanymi przewodami wewnętrznymi. Złącza męskie mają środkowy pin, podczas gdy złącza żeńskie mają gniazdo, które są oddzielone zewnętrznym przewodnikiem za pomocą dielektryka PTFE. Złącza antenowe MCX i MMCX są łatwe w instalacji i oferują niezawodne, solidne, bezpieczne i trwałe połączenia z antenami. Złącza te są szeroko stosowane w aplikacjach antenowych, w tym w antenach WiFi. Są one również idealne do wdrażania anten w odległych lokalizacjach, ponieważ można je łatwo i bezpiecznie montować wraz z możliwością szybkiego łączenia/rozłączania. Złącza te nadają się również do zastosowań zewnętrznych, ponieważ mogą działać niezawodnie nawet w trudnych warunkach środowiskowych. Złącza MMCX i MCX mogą zazwyczaj obsługiwać częstotliwości do 6 GHz. Zwykle działają przy poziomie impedancji 50 omów, napięciu szczytowym 170 V i VSWR około 1,25. Są one przeznaczone do stosowania z małymi, elastycznymi kablami koncentrycznymi.

6. Złącza U.FL i IPEX

Złącze U.FL jest złączem antenowym commonly używanym do różnych zastosowań. Są one niewielkich rozmiarów, co pozwala na ich stosowanie w aplikacjach o ograniczonej przestrzeni, takich jak płytki PCB. Są one zwykle używane w aplikacjach takich jak anteny WiFi, Bluetooth i inne elementy anten o częstotliwości radiowej. Są również niezwykle przydatne w kompaktowych urządzeniach, takich jak telefony i laptopy. Złącza U.FL składają się z powłoki z brązu fosforowego, izolatora z polimeru ciekłokrystalicznego i mosiężnego lub brązowego przewodu środkowego. Złącza męskie mają zazwyczaj środkowy pin, podczas gdy złącza żeńskie mają centralny receptor. Mogą one generalnie obsługiwać do 6 częstotliwości roboczych GHz i działać na poziomie impedancji 50 omów. Ich typowe szczytowe napięcie robocze wynosi około 200 V przy VSWR około 1,35. Nie można ich jednak łatwo podłączać i odłączać, jak w przypadku anten MCX lub MCCX.

Złącza antenowe I-PEX to montowane powierzchniowo małe złącza RF, które mogą być używane jako alternatywa dla złączy U.FL. Złącza te mogą pracować na częstotliwościach do 6 GHz, ale niektóre mogą nawet rozszerzyć się do 9 GHz. Ich impedancja wynosi zazwyczaj 50 omów. Złącza IPEX są zwykle używane w antenach WiFi, a także w aplikacjach takich jak smartfony, laptopy i systemy wbudowane.

7. Złącze TS9

Złącze antenowe TS-9 jest niewielkim urządzeniem o średnicy wewnętrznej 3,5 mm i średnicy zewnętrznej 3,8 mm i jest używane głównie w kompaktowych środowiskach PCB. Są one zwykle używane w aplikacjach takich jak systemy antenowe WiFi, telefony komórkowe i ręczne anteny radiowe, anteny zewnętrzne do aplikacji danych komórkowych, klucze bezprzewodowe USB itp. Złącza TS9 zazwyczaj składają się z pozłacanego lub niklowanego okrągłego cylindra i kołka na końcu gwintowanego gniazda. Są one dostępne w wersji prostej i kątowej zarówno dla złączy żeńskich, jak i męskich. Anteny TS9 mają zazwyczaj normalną impedancję 50 Ohm lub 75 Ohm i działają na częstotliwościach do 3 GHz. Osiągane napięcie szczytowe wynosi zazwyczaj około 100 V przy VSWR równym 1,3. Te złącza TS9 są idealne do zastosowań wymagających mobilności.

Uwagi dotyczące kabli

Wydajność systemu elektronicznego lub telekomunikacyjnego zależy od wielu czynników. Jednak kable można zdefiniować jako jednego z niedocenianych bohaterów takiego systemu, ponieważ odgrywają kluczową rolę w płynnym przesyłaniu i odbieraniu sygnałów. Właściwy dobór kabli i złączy ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia optymalnej wydajności i niezawodności. Kable mogą mieć znaczący wpływ na ogólną wydajność złącza antenowego, a ostatecznie na cały system.

Jednym z kluczowych czynników, które należy wziąć pod uwagę przy wyborze kabla, jest jego materiał konstrukcyjny. Korzystanie z wysokiej jakości kabli miedzianych może być bardzo skuteczne, ponieważ mają one doskonałą przewodność, trwałość i przystępną cenę. Transmisja sygnału między anteną a złączem antenowym może zostać znacznie poprawiona, a straty i zakłócenia mogą zostać zminimalizowane dzięki kablom wykonanym z wysokiej jakości materiału.

Innym ważnym aspektem, który należy wziąć pod uwagę w odniesieniu do jakości kabla, jest proces produkcji. Zdolność do utrzymania stabilnej transmisji i odbioru sygnału może zależeć od właściwej produkcji kabli. Zdolność do wytrzymania zewnętrznych wpływów środowiskowych, takich jak temperatura i wilgotność, zostanie określona na podstawie testów przeprowadzonych podczas procesu produkcyjnego. Wysokiej jakości kable, które przeszły tak rygorystyczne testy, zapewnią minimalne straty podczas transmisji sygnału lub danych między kablem a złączami antenowymi.

Ogólnie rzecz biorąc, jakość kabli może mieć ogromny wpływ na wydajność i niezawodność złącza antenowego, a także całego systemu komunikacji co1TP14. Dobrze wyprodukowany, wysokiej jakości kabel zapewni optymalną szybkość przesyłania sygnału przy minimalnych stratach, minimalnej liczbie zerwanych połączeń lub przestojów oraz zmniejszonej liczbie awarii systemu. Inwestowanie w wysokiej jakości kable będzie korzystne dla osiągnięcia optymalnej wydajności złączy antenowych i systemów WiFi. Dlatego przy wyborze kabli ważne jest, aby wziąć pod uwagę wysokiej jakości materiały, solidną konstrukcję i dokładne testowanie kabli.

Wnioski

Niniejszy artykuł zawiera kompleksowy przegląd złączy anten WiFi. Jak już wspomniano, złącze odgrywa znaczącą rolę w zwiększaniu wydajności anteny WiFi poprzez skuteczne przesyłanie i odbieranie sygnałów między kablami, złączem, anteną i urządzeniami łączącymi. Wybór odpowiedniego złącza antenowego ma kluczowe znaczenie, ponieważ może pomóc w zminimalizowaniu strat sygnału, przestojów, zakłóceń i awarii systemu.

W tym artykule omówiliśmy krótkie spojrzenie na znaczenie złącza antenowego i kabli, omawiając jednocześnie kilka najczęściej używanych złączy antenowych WiFi. Przy odpowiednim zrozumieniu dostępnych typów złączy antenowych i ich charakterystyk wydajnościowych, możliwe jest wybranie odpowiedniego złącza, tak aby można było osiągnąć optymalną wydajność systemu komunikacji comm.